Definir a teoria da relatividade especial de Albert Eisnteim, mostrando aos alunos uma visão mais concreta da disciplina de Física.

Reconhecer a relação  da teoria da relatividade especial  na cinemática e no limite clássico, no exemplo do encontro de dois objetos, a física clássica não admite altas velocidades, como a da luz, a relatividade então complementa e fornece uma visão mais geral, já que contempla a física clássica e relativística.

Número de aulas: 01 de 50 minutos

Velocidade, aceleração, Ondas e Óptica.

   

O professor pode iniciar a aula, comentando sobre a teoria da relatividade de Eisntein, citando a frase relacionada no cotidiano com essa teoria, "Tudo é relativo". A partir deste momento faça um pequeno debate sobre o tema, para que o professor possa perceber qual o nível de conhecimento que os estudantes possuem sobre o tema, inclusive suas percepções do senso comum. Desafie-os a pensar e resolver a seguinte questão: Existe alguma ligação da Teoria da Relatividade com fenômenos físicos?

Após o início da aula, comente sobre a teoria da relatividade, nos currículos de Física do ensino médio, a relatividade raramente faz parte dos assuntos estudados, ou é deixada para o final da disciplina, e tratada algumas vezes como curiosidade. Trata-se de um teoria muito importante e interessante como objeto de estudo.

Professor, após as discussões anteriores, veja qual o maior desafio, a questão que mais instiga seus alunos para definí-la como objeto de estudo da aula. Ela será a ligação da curiosidade de seus aluno como tema proposto.

  

Utilizando este recurso, a seguir, disponível no Portal do Professor em Materiais de Estudo, vamos apresentar a teoria proposta nesta aula.

• Portal do Professor. 7- Surge a relatividade de Poincaré e Einstein. Disponível em: <http://www.on.br/site_edu_dist_2008/site/conteudo/modulo2/7-relatividade_especial/2-teoria-relatividade-especial.html>  acessado em 01/08/2009.

Na disciplina de Física, na cinemática, estudamos o movimento dos corpos, com velocidade constante, ou com aceleração, em que a velocidade varia. Através das funções horárias, conseguimos prever em que posição um objeto estará no espaço, sabendo a sua velocidade. Conseguimos calcular a velocidade relativa entre dois carros, um vindo ao encontro do outro, apenas somando as velocidades.

Os postulados da Relatividade Especial dizem que:

• Todos os processos da Natureza decorrem igualmente em todos os sistemas inerciais de referência.

As Leis da Física valem para todos os referenciais inerciais

•   A velocidade da luz é medida como uma constante em todos os referenciais.

A velocidade da luz é definida como uma constante no universo, c = 300000km/s. Para velocidades próximas as da luz, as leis da cinemática atingem o seu limite clássico, imagine dois objetos, com velocidades próximas a da luz, em um determinado ponto do espaço eles passam um pelo outro, qual é a velocidade relativa entre eles ? Na cinemática diríamos que seria duas vezes a velocidade da luz, mas sendo a velocidade da luz  uma constante, isso não acontece. A relatividade especial de Einstein não invalida a física clássica, mas permite ir além, pois é possível realizar cálculos e e compreender fenômenos em que as velocidade são próximas as da luz.A relatividade especial define energia de uma partícula como a produto da sua massa pela velocidade da luz ao quadrado, essa é a equação famosa da relatividade e é expressa algebricamente assim:
^{Com essa equação percebemos a grande quantidade de energia existente em uma pequena porção de matéria.}

ComCiência. Viagem no tempo: teoricamente possível, tecnicamente inviável. Disponível em:http://www.comciencia.br/reportagens/2005/03/04.shtml acessado em 01/08/2009.

Portal do Professor.O sonho de Dalí. Aula disponível em http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=1871 acessado em 01/08/2009.